Biologia molekularna - wykład 1:

Organizacja genomów:

Genom - całkowity materiał genetyczny organizmu, organelli lub wirusa, w węższym rozumieniu- komplet chromosomów danego organizmu.

Genomy tworzą cząsteczki:

- DNA,

- RNA (obecne tylko u wirusów, pierwotny tym materiału genetycznego),

• Przykłady: genom człowieka, genom jądrowy człowieka, genom mitochondrialny człowieka, genom plastydowy tytoniu, genom wirusa mozaiki tytoniu.

Genotyp

- skład alleli danego organizmu lub komórki, zwykle odnosi się do określonego genu lub grupy genów.

- w hodowli roślin - obiekt (linia, odmiana)o określonych cechach będących konsekwencją całkowitego składu allelicznego).

• Przykłady: Rfrf, AaCCbb, US-1(hodowlany).

Chromosom - zawiera komplet genów niezbędnych do funkcjonowania komórki.

Plazmidy - cząsteczki, mniejsze od chromosomów, które zawierają informację genetyczną, która nie jest niezbędna do funkcjonowania komórek, ale może się okazać i dawać przewagę selekcyjną.

Plazmidy zawierają geny bez których komórka nie może się obejść. Np. geny odporności.

Mega plazmidy - replikują się jak plazmid, ale mogą zawierać geny niezbędne do funkcjonowania organizmu.

Replikacja - synteza DNA.

Superzwoje - oploty cząsteczek DNA występujące oprócz oplotów podwójnej helisy.

L - liczba opleceń (linking number), określa ile razy dwie nici podwójnej helisy krzyżują się (oplatają wokół siebie) wzajemnie w obrębie zamkniętej cząsteczki.

- dla helisy prawoskrętnej jest to liczba dodatnia.

- jest to liczba całkowita.

Na liczbę opleceń składają się dwa komponenty:

• T - liczba skrętów (twisting number) - dotyczy wzajemnego okręcania nici w obrębie podwójnej helisy (liczba skrętów podwójnej helisy)

T = całkowita liczba par zasad / liczba par zasad na skręt.

• W - liczba zwojów (writting number) - dotyczy przebiegu podwójnej helisy w przestrzeni, czyli okręceń wyższego rzędu (tzw. superzwoje) niż te które występują w podwójnej helisie.

L = T + W

L = T (W = 0 cząsteczka zrelaksowana)

zmiana liczby opleceń wyraża się sumą zmiany skrętności i superzwinięcia.

LICZBA opleceń jest niezmienną własnością każdej zamkniętej cząsteczki DNA. Można ją zmienić tylko z przerwaniem ciągłości łańcucha DNA (i ponownym przywróceniem tej ciągłości).

Liza komórki - uwolnienie treści komórki na zewnątrz.

Liczba genów w bakterii - kilka tysięcy, mikoplazmy - kilkaset.

Chromatyna - kompleks DNA, białek histonowych i niehistonowych oraz RNA.

Histony - niewielki białka zasadowe.

H1 - stosunkowo zmienny(kilka wariantów sekwencyjnych).

DNA - charakter kwaśny.

Histony - charakter zasadowy.

Włókno nukleosomowe (włókno 10nm)

1. Rdzeń nukleosomu:

-oktamer histonowy(2 x H2A, 2 x H2B, 2 x H3, 2 x H4)

- odcinek DNA o długości 146 bp (1,8 obrotu lewoskrętnego superzwinięcia)

- całość tworzy dysk o średnicy 11nm i grubości 5,7nm.

2. Łącznikowy DNA (0 - 80 bp)

H1 zlokalizowany w kieszeni utworzonej przez dna wchodzący i wychodzący z rdzenia.

Stabilizacja - oddziaływanie jonowe histonów i DNA.

---